ESTUDIO GEOTECNICO

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOSCON FINES DE CIMENTACION G&BBASALTO SAC.

INDICE

1.0 GENERALIDADES

1.1. ANTECEDENTES

1.2. OBJETIVO DEL ESTUDIO

1.3. UBICACIN DE LA ZONA DE ESTUDIO

1.4. ACCESO A LA ZONA DE ESTUDIO

1.5. CARACTERISTICAS DEL PROYECTO

1.6. GEOLOGIA GENERAL

1.7. GEOMORFOLOGIA

1.8. SISMICIDAD

2.0 INVESTIGACIONES DE CAMPO

2.1. TRABAJOS DE CAMPO

2.2. MUESTREO Y REGISTROS DE EXPLORACIN3.0 ENSAYOS DE LABORATORIO

4.0 CONFORMACION DEL SUB SUELO

5.0 TRABAJOS DE GABINETE

6.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION

7.0 AGRESION DEL SUELO A LA CIMENTACIN

8.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

9.0 ANEXOS

9.1 PLANO9.2 FOTOS9.3 REGISTROS DE ENSAYOS DE LABORATORIO

INFORME TCNICO FINAL

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

1.0GENERALIDADES

1.1 Antecedentes

Por encargo del cliente, se realiz el Estudio de Mecnica de Suelos, para la elaboracin del proyecto CEMAT en el distrito de Ipe de la provincia de Tacna en el departamento de Tacna. 1.2 Objetivo

El presente trabajo tiene por objetivo realizar la verificacin de las condiciones geolgicas y geotcnicas del suelo de fundacin, para las estructuras proyectadas.

Para la evaluacin de realizo la excavacin de dos calicatas con una profundidad de 2.5 metros y se ensayo dichas muestras en el laboratorio.Dichos trabajos, con ensayos de laboratorio, a fin de obtener las principales caractersticas fsicas y propiedades ndices del suelo, sus propiedades de agresividad qumica y realizar las labores de gabinete en base a los cuales se define los perfiles estratigrficos y las recomendaciones generales para la cimentacin de las estructuras proyectadas.

1.3 Ubicacin de la Zona de Estudio

El proyecto se encuentra ubicado en el cuartel Fuerte Arica en el distrito de Ipe de la provincia de Tacna en el departamento de Tacna.1.4 Acceso al rea de Estudio Se accede al rea de estudio por la panamericana al Departamento de Tacna.1.5 Caractersticas del Proyecto

El proyecto contempla la ejecucin de obras civiles cuya cimentacin estara proyectada en el terreno en el terreno en estudio. 1.6 Geomorfologa

La geomorfologa alcanzada hasta el presente en la regin ha sido lograda a travs de eventos tectnicos que han dado como resultado caractersticas morfolgicas que se han clasificado en las siguientes unidades: a) Islas, b) Borde Litoral, c) Planicies Costeras y Conos Deyectivos, d) Lomas y Cerros Testigos, e) Valles y quebradas, f) Estribaciones de la Cordillera Occidental y finalmente, g) La Zona Andina.

Las unidades geomorfolgicas que estn relacionadas algo extensamente, con la zona estudiada son las unidades: b) Borde Litoral y d) Lomas y Cerros Testigos.

Unidad Geomorfolgica de Borde LitoralEs el terreno cercano al mar, paralelo a la lnea de costa. Est baado por las olas marinas. En el presente caso tiene una orientacin de N-E a S-E.

Unidad Geomorfolgica de Lomas y Cerros TestigosEn esta unidad geomorfolgica estn consideradas las colinas que bordean las estribaciones de la Cordillera Occidental las cuales quedan como cerros testigos.

La topografa de las lomas est subordinada a la petrografa de las unidades geolgicas y al manto elico de arenas que cubre las lomas y colinas cercanas al mar.

1.7 Sismicidad.

De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificacin Ssmica del Per, segn la nueva Norma Sismo Resistente ( NTE E-030) y del Mapa de Distribucin de Mximas Intensidades Ssmicas observadas en el Per, presentado por Alva Hurtado (1984), el cual se bas en isosistas de sismos peruanos y datos de intensidades puntuales de sismos histricos y sismos recientes; se concluye que el rea en estudio se encuentra dentro de la Zona de alta sismicidad (Zona 3), existiendo la posibilidad de que ocurran sismos de intensidades tan considerables como VIII y IX en la escala Mercalli Modificada. (Ver anexo 10.1 figura N1 "Zonificacin Ssmica del Per" y Figura N2 "Mapa de Distribucin de Mximas Intensidades Ssmicas").De acuerdo con la nueva Norma Tcnica NTE E-30 y el predominio del suelo bajo la cimentacin, se recomienda adoptar en los Diseos Sismo-Resistentes para las obras no lineales como son reservorios, y obras menores, los siguientes parmetros, segn la siguiente;

CUADRO N 01

TIPO DE SUELOZSTp(S)

,Arenas0.41.40.9

Rocas Volcnicas y Sedimentarias0.41.000.40

(Z) Factor de zona

(S) Factor de amplificacin del suelo

(Tp) Periodo que define la Plataforma del espectro

2.0INVESTIGACIONES DE CAMPO

2.1 Trabajos de Campo

Con la finalidad confirmar el perfil estratigrfico del rea de estudio, se ejecutaron 2 calicatas a cielo abierto, asignndole desde C-1 a C-2, los cuales sern ubicados convenientemente en todas las zonas que conforman las obras proyectadas.

A continuacin se presenta la informacin recopilada de las calicatas realizadas del estudio de suelos con fines de cimentacin de las estructuras que formaron parte del proyecto: proyecto CEMAT2.2 Muestreo y Registros de exploracin

Se realizara una clasificacin de campo de forma manual y visual de cada uno de los estratos registrados en cada calicata, en los que se indican las diferentes caractersticas de los estratos subyacentes, tales como tipo de suelo, espesor del estrato, color, humedad, compacidad, consistencia etc, tal como se puede observar en los registros estratigrficos y fotos.3.0 ENSAYOS DE LABORATORIO

Se seleccionaran muestras alteradas representativas del suelo que debidamente identificadas se remitieron al laboratorio para los ensayos correspondientes para la identificacin y clasificacin de suelos, cuyos resultados de laboratorio.

Asimismo se realizaron ensayos de anlisis qumicos para determinar el contenido de sulfatos y cloruros, en muestras de suelos alterados y representativos.4.0 CONFORMACION DEL SUBSUELO

En base a los trabajos de campo realizados recientemente y a la informacin recopilada de las calicatas realizadas del estudio de suelos con fines de cimentacin de las estructuras que formaron parte del proyectol el subsuelo en todo el rea en estudio esta conformado por depsitos elicos mayormente por grava limosa (GM) de baja, de color que beige, poco hmedo, no plstico. No se encontr la presencia de nivel fretico en las calicatas exploradas.

En las partes altas de los cerros circundantes de la zona de estudio aflora un macizo rocoso conformado por rocas volcnicas 5.0 TRABAJOS DE GABINETE

Con la informacin existente se ha podido realizar los trabajos de gabinete necesarios como la elaboracin de los perfiles estratigrficos de cada calicata ( ver Anexo ) y la conformacin del planos geotcnico - geologico EG-01, de ubicacin de calicatas y registros estratigrficos, cuyo plano se anexa al final del informe.

6.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION

6.1 Tipo y Profundidad de CimentacinBasado en los trabajos de campo y perfiles estratigrficos y caracterstica de la estructura a construir, se recomienda cimentar:

6.2CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL SUELO LIMOSOSe ha determinado la capacidad portante admisible del terreno en base a las caractersticas del subsuelo y se han propuesto dimensiones recomendables para la cimentacin.

La capacidad de carga se ha determinado en base a la frmula de Terzaghi y Peck (1967), con los parmetros de Vesic (1971).

Segn Terzaghi y Peck :qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N + Sq**Df*Nq ..... (1)

qad = qul/F.S.

Donde:

qul : = capacidad ltima de carga en kg/cm2.

qad := capacidad portante admisible en kg/cm2.

F.S. := factor de seguridad = 3

:= peso especfico total.

B := ancho de la zapata o cimiento corrido en mt

Df. := profundidad de la cimentacin.

Nc,N,Nq: = parmetros que son funcin de

Sc,S,Sq: = factores de forma.

C : = cohesin en (kg/cm2)

Los factores de capacidad de carga se obtendrn a partir de la Figura N 3.Segn resultados de laboratorio de mecnica de suelos en la PUCP se tiene los siguientes datos de compacidad y cohesin cuyo cuadros se adjuntan como anexos:

= 38.6 y una Cohesin C = 0.01 kg/cm2 (por ser un suelo del tipo friccionarte).

Considerando un posible efecto de falla local tenemos :

= Arctg(2/3*tg(32))

= 38.6

Luego trabajaremos :

Cohesin : C = 0.01 kg/cm2

Angulo de friccin : = 38.6

A) Zapata Corrida:

C = 0.00 (kg/cm2)

= 38.6

Nc = 68 N = 67 Nq = 56Sc = 1.0 S = 1.0 Sq = 1.0

FS = 3

Df = 1.50m

B = 0.70 m

.65 gr/cm3

1.64 gr/cm3

De (1) se tiene :

qul = 8.40 kg/cm2

qad = 2.80 kg/cm2

6.5 CLCULO DE ASENTAMIENTOS

6.5.1. Asentamientos Inmediatos

El asentamiento inmediato instantneo de la cimentacin se calcular en base a la teora de la elasticidad (Lambe y Whitman, 1964).

El asentamiento elstico inicial ser:

S = qs B(1-u)If Es

donde:

S = asentamiento inmediato (cm)

qs = esfuerzo neto transmisible (kg/cm2)

B = ancho de cimentacin (cm)

Es = mdulo de Elasticidad (kg/cm2)

u = relacin de Poisson

If = factor de influencia que depende de la forma y la rigidez de la cimentacin.

Las propiedades elsticas del suelo de cimentacin fueron asumidas a partir de tablas publicadas con valores para el tipo de suelo existente donde ir desplantada la cimentacin.

Para este tipo de suelo de arenas pobremente gradadas donde ir desplantada la cimentacin es conveniente considerar un mdulo de elasticidad de E = 3000Tn/m2 y un coeficiente de Poisson de u = 0.25

Los clculos de asentamiento se han realizado considerando una cimentacin flexible. Se considera adems que los esfuerzos transmitidos son iguales a la capacidad admisible de carga.

Luego se tiene:

Se tiene:

qs = 0.84 kg/cm2

B = 70 cm

Es = 300.00 kg/cm2

If = 2.54 (flexible)

u = 0.25

Se obtiene:

Cimentacin flexible : Stotal = 0.43 cm

Por tanto el asentamiento mximo para la cimentacin corrida calculada en esta zona est en el orden de 0.40cm. Entonces no se presentaran problemas por asentamiento.

7.0 AGRESION AL SUELO DE CIMENTACION

El suelo bajo el cual se cimienta toda estructura tiene un efecto agresivo a la cimentacin. Este efecto est en funcin de la presencia de elementos qumicos que actan sobre el concreto y el acero de refuerzo, causndole efectos nocivos y hasta destructivos sobre las estructuras (sulfatos y cloruros principalmente). Sin embargo, la accin qumica del suelo sobre el concreto slo ocurre a travs del agua subterrnea que reacciona con el concreto; de ese modo el deterioro del concreto ocurre bajo el nivel fretico, zona de ascensin capilar presencia de agua infiltrado por otra razn (rotura de tuberas, lluvias extraordinarias, inundaciones, etc.).

Los principales elementos qumicos a evaluar son los sulfatos y cloruros por su accin qumica sobre el concreto y acero del cimiento respectivamente.

CUADRO N12: ELEMENTOS QUIMICOS NOCIVOS PARA LA CIMENTACION

Presencia en el Suelo de :p.p.mGrado de AlteracinOBSERVACIONES

* SULFATOS 0 1000Leve

1000 - 2000Moderado Ocasiona un ataque qumico al

2000 - 20,000Severo concreto de la cimentacin

>20,000Muy severo

** CLORUROS> 6,000 PERJUDICIAL Ocasiona problemas de corrosin

de armaduras o elementos

Metlicos

** SALES SOLUBLES> 15,000 PERJUDICIAL Ocasiona problemas de prdida de

resistencia mecnica por problema

de lixiviacin

* Comit 318-83 ACI

** Experiencia Existente

8.0CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1.- En base a los trabajos de campo realizados mediante 2 pozos de exploracin calicatas a cielo abierto y a la informacin recopilada de las calicatas realizadas del estudio de suelos con fines de cimentacin de las estructuras que formaron parte del proyecto: PROYECTO CEMAT el subsuelo en todo el rea en estudio est conformado por depsitos elicos mayormente por grava limosa (GM) de baja compasidad, de color que beige, poco hmedo, no plstico. No se encontr la presencia de nivel fretico en las calicatas exploradas.

2.- De acuerdo al tipo de suelo encontrado conformado por suelos granulares de grava limosas de estado de compacidad poco suelto a firme, se recomienda usar encofrados para la proteccin de las paredes durante los trabajos de excavacin de zanjas para instalacin de tuberas y construccin de buzones, desde el nivel de la superficie.3. Casi el 95 % del rea en estudio esta constituido por suelos finos clasificados como Suelo normal Tipo I y el 5% como suelo rocoso o suelo Tipo II

4.- Por todo lo expuesto se concluye usar el cemento Tipo V de alta resistencia a los sulfatos para la preparacin del concreto.5.- Previo a los trabajos de cimentacin de las estructuras proyectadas sobre el material de arenas, esto incluye cisterna, buzones, etc, se recomienda realizar un mejoramiento del suelo existente por debajo del nivel de cimentacin especificado, que consiste en reemplazar en un espesor de 50cm por un material de tipo afirmado y compactarlo en capas al 98% de la mxima densidad seca del proctor modificado o en su caso falsa zapata.9.0 ANEXOS

9.1 PLANO9.2 FOTOS

FOTO N01

FOTO N02

FOTO N03

FOTO N049.3 ENSAYOS DE

LABORATORIO

INFORME TCNICO FINAL

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

PROYECTO VIVIENDA UNIFAMILIAR DISTRITO ITE

PROVINCIA DE TACNA DEPARTAMENTO TACNA

MAYO 2015

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